目標(biāo)易損性概念和相關(guān)理論的探討

鄒　賓

(解放軍理工大學(xué)國(guó)防工程學(xué)院，江蘇南京 210007)

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目標(biāo)易損性概念和相關(guān)理論的探討

鄒賓

(解放軍理工大學(xué)國(guó)防工程學(xué)院，江蘇南京 210007)

目標(biāo)易損性概念理論廣泛應(yīng)用于建筑、社會(huì)、金融、自然環(huán)境以及軍事目標(biāo)等領(lǐng)域。文章在對(duì)各個(gè)領(lǐng)域易損性的概念分析比較的基礎(chǔ)上，總結(jié)了目標(biāo)易損性研究的目的及概念的表達(dá)；介紹了不同領(lǐng)域易損性評(píng)估的方法，比較不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)，指出每種方法的適用對(duì)象，并對(duì)影響易損性的因素進(jìn)行了初步討論。

目標(biāo)易損性；易損性評(píng)估方法；影響因素

在我國(guó)汶川地震中，同一區(qū)域有的建筑物嚴(yán)重倒塌，有的建筑物結(jié)構(gòu)開(kāi)裂嚴(yán)重但整體不倒塌。通常我們認(rèn)為發(fā)生倒塌的建筑物更易損；同一建筑物，其抗震能力較強(qiáng)，但在其他毀傷因素作用下如火災(zāi)時(shí)可能首先倒塌。在美國(guó)“911”事件中，雙子塔在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到飛機(jī)撞擊的小概率事件，但相關(guān)研究表明，雙子塔的倒塌主要是因?yàn)轱w機(jī)燃油的燃燒導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的軟化，結(jié)構(gòu)失去承重作用，最后無(wú)法承受自身重力而垮塌。即結(jié)構(gòu)對(duì)外界不同的毀傷因素的敏感程度存在差異。

目標(biāo)易損性的概念應(yīng)用廣泛，所研究的對(duì)象可以是建筑物，如橋梁、居民樓等，可以是一個(gè)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)，如生態(tài)系統(tǒng)、城市地區(qū)的易損性等，也可以是軍事目標(biāo)，如裝甲車(chē)輛、巡航導(dǎo)彈、飛機(jī)、艦船等。

易損性研究的目的：(1)分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部的關(guān)鍵部位和薄弱點(diǎn)，以便對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)進(jìn)行合理加固和冗余布置。對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，降低結(jié)構(gòu)或其他目標(biāo)的在遭受外部損毀后的性能損失，從而提高其抵抗外部損毀的能力；(2)分析結(jié)構(gòu)或其他目標(biāo)的特性，為優(yōu)化目標(biāo)的生存力設(shè)計(jì)和防護(hù)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；(3)對(duì)結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的事故災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)，或?qū)σ呀?jīng)發(fā)生的事故災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估與論證。

1　目標(biāo)易損性概念

關(guān)于易損性的概念，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度給出了不同的描述。易損性作為目標(biāo)的一種屬性，其概念也廣泛適用于不同的目標(biāo)系統(tǒng)。但目前關(guān)于易損性概念的定義繁多，還未形成統(tǒng)一的表述，這給讀者帶來(lái)了困惑，應(yīng)用起來(lái)也不方便。

例如，柳承茂、劉西拉[1]將結(jié)構(gòu)的易損性定義為結(jié)構(gòu)容易受到傷害或損傷的程度，反映了特定條件下結(jié)構(gòu)的脆弱性和結(jié)構(gòu)對(duì)意外損傷的承受能力。Lind[2]采用概率的方法計(jì)算易損性，提出了“用受損狀態(tài)的系統(tǒng)的失效概率與受損之前系統(tǒng)的失效概率的比值”來(lái)作為度量系統(tǒng)易損性的指標(biāo)。呂大剛等[3]將結(jié)構(gòu)對(duì)地震的易損性定義為因發(fā)生地震而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷或損傷的可能性。王紹玉、劉佳[4]認(rèn)為城市的災(zāi)害易損性是一個(gè)地區(qū)因其人口密度、經(jīng)濟(jì)密度、生命線(xiàn)工程狀況決定的遭受災(zāi)害打擊時(shí)可能發(fā)生的損失程度，強(qiáng)調(diào)易損性是系統(tǒng)內(nèi)部的一種屬性，是由系統(tǒng)本身的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等因素決定的，并不依賴(lài)于災(zāi)害事件，只是當(dāng)災(zāi)害事件發(fā)生時(shí)，這種屬性才顯現(xiàn)出來(lái)。徐林榮等[5]認(rèn)為僅靠工程結(jié)構(gòu)的損毀程度，不能真實(shí)判別工程還能否正常使用等實(shí)際情況。例如，隧道遭受泥石流淤堵后，雖結(jié)構(gòu)受損較輕，但使用功能已完全喪失，因此提出了增加功能損失評(píng)判的工程易損性概念：“由于自然災(zāi)害導(dǎo)致工程體結(jié)構(gòu)與功能的潛在損失程度”。

結(jié)合不同領(lǐng)域?qū)σ讚p性的定義，比較易損性概念的異同點(diǎn)，可抽象出目標(biāo)易損性的特征為：

(1)易損性的研究是基于一個(gè)具體的研究對(duì)象的，這個(gè)“研究對(duì)象”小到一個(gè)構(gòu)件，大到一個(gè)系統(tǒng)，且對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以單獨(dú)研究它的子系統(tǒng)的易損性。在這里我們稱(chēng)之為“目標(biāo)的易損性”；

(2)研究目標(biāo)易損性時(shí)，一般是目標(biāo)對(duì)某種或多種毀傷因素的易損性，將這種毀傷元素定義為“毀傷元”；

(3)目標(biāo)易損性體現(xiàn)的是目標(biāo)對(duì)外界毀傷元的敏感性，這種敏感性體現(xiàn)在對(duì)于同一毀傷元作用下的兩個(gè)不同的系統(tǒng)，能力的損失比例較高的系統(tǒng)更敏感，也即更易損；

(4)易損性是所研究對(duì)象自身的屬性，是由所研究對(duì)象本身特性所決定的，是產(chǎn)生潛在破壞的根源，與任何災(zāi)害或極端事件的出現(xiàn)概率無(wú)關(guān)，只是當(dāng)災(zāi)害事件發(fā)生時(shí)，這種屬性才顯現(xiàn)出來(lái)。

文獻(xiàn)[6]與文獻(xiàn)[7]給出了目標(biāo)易損性的數(shù)學(xué)描述。二者考慮的角度不同，文獻(xiàn)[6]從效能角度上定義了易損性，文獻(xiàn)[7]從結(jié)構(gòu)角度定義了易損性。結(jié)合文獻(xiàn)[6]和文獻(xiàn)[7]，并綜合以上總結(jié)的事物易損性的四個(gè)特點(diǎn)，可以給出目標(biāo)易損性的定義：

目標(biāo)易損性是指其系統(tǒng)對(duì)外界毀傷元作用的敏感程度，從系統(tǒng)效能角度來(lái)講，若定義目標(biāo)系統(tǒng)的初始效能為E0，遭受毀傷后殘余效能為E1，目標(biāo)在遭受毀傷后的效能下降水平為η，η=(E0-E1)/E0。就是目標(biāo)系統(tǒng)效能下降水平η對(duì)毀傷元X的變化率，即V=dη/dX，它反映的是同一性質(zhì)的單位毀傷元(如震動(dòng)，沖擊，火災(zāi)等)作用下，系統(tǒng)效能下降的比率。同一性質(zhì)的單位毀傷元以相同的方式作用下的兩個(gè)目標(biāo)，效能下降的比率越大，則相應(yīng)的目標(biāo)系統(tǒng)越易損。

2　易損性與魯棒性、抗連續(xù)性倒塌的聯(lián)系與區(qū)別

2.1易損性與魯棒性

易損性是一個(gè)在各個(gè)領(lǐng)域里的各個(gè)系統(tǒng)中廣泛使用的概念。易損性是系統(tǒng)內(nèi)部存在的缺陷與薄弱環(huán)節(jié)的一種體現(xiàn)，是系統(tǒng)遭受毀傷或擾動(dòng)后的敏感程度。而魯棒性是系統(tǒng)遭受毀傷效應(yīng)后維持初始系統(tǒng)性能的能力[7]。易損性的反義就是魯棒性。增加結(jié)構(gòu)的魯棒性主要是指增加結(jié)構(gòu)桿件分布拓?fù)潢P(guān)系的穩(wěn)健性，它應(yīng)與增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備、加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的監(jiān)督檢查共同組成了結(jié)構(gòu)安全范疇的三維空間，它應(yīng)是確保結(jié)構(gòu)安全不可忽視的重要措施之一[8]。

2.2易損性與抗連續(xù)性倒塌

在建筑結(jié)構(gòu)的易損性分析中，易損性經(jīng)常與連續(xù)性倒塌混為一談。易損性是廣泛存在與各個(gè)領(lǐng)域的概念，而連續(xù)性倒塌一般只與建筑物有關(guān)。當(dāng)以建筑結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌是結(jié)構(gòu)的一種破壞形態(tài)，而易損性則是建筑結(jié)構(gòu)的一種屬性。能發(fā)生連續(xù)性倒塌的建筑是易損的，但結(jié)構(gòu)易損未必會(huì)發(fā)生連續(xù)性倒塌。

3　不同領(lǐng)域中易損性概念和方法的應(yīng)用

易損性研究所涉及的領(lǐng)域非常廣泛，目前研究熱點(diǎn)涉及研究對(duì)象有桿系結(jié)構(gòu)、建筑物、軍事目標(biāo)等。

3.1基于結(jié)構(gòu)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)易損性分析

Bristor大學(xué)的Blockley等從結(jié)構(gòu)拓?fù)浣嵌妊芯苛藯U系結(jié)構(gòu)易損性，發(fā)表了一批研究成果[9-12]。他們首先提出了節(jié)點(diǎn)構(gòu)形性(well-formedness)、結(jié)構(gòu)環(huán)(structural ring)、結(jié)構(gòu)簇(structural cluster)、破壞場(chǎng)景(failure scenario)和損傷需求(damage demand)等概念，認(rèn)為易損性是結(jié)構(gòu)形態(tài)與連接的理論。根據(jù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)形性和損傷需求兩個(gè)參數(shù)提出了結(jié)構(gòu)易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆解，通過(guò)尋找最易失效場(chǎng)景、最大破壞場(chǎng)景、最小破壞場(chǎng)景、完全倒塌等，從而確定結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件。于剛、孫利民[13]在Blockley等人的研究基礎(chǔ)上，發(fā)展了結(jié)構(gòu)的拓?fù)湟讚p性分析，將結(jié)構(gòu)的易損性解釋為結(jié)構(gòu)性能對(duì)局部損傷的敏感性，以空間桁架結(jié)構(gòu)體系為例，探討了結(jié)構(gòu)中冗余構(gòu)件配置的有效性以及不同易損場(chǎng)景對(duì)結(jié)構(gòu)性能影響程度，從拓?fù)錁?gòu)成角度揭示了結(jié)構(gòu)體系中與外部荷載作用特性無(wú)關(guān)的先天的弱點(diǎn)所在。

但是，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的拓?fù)湟讚p性分析時(shí)，所選取的對(duì)象僅為簡(jiǎn)單的桁架結(jié)構(gòu)，并且認(rèn)為組成桁架的每一根桿的材質(zhì)與強(qiáng)度都是相同的，但在實(shí)際應(yīng)用中缺乏可操作性。在分析結(jié)構(gòu)易損性時(shí)，采用了構(gòu)件移除法，這樣就未考慮單根構(gòu)件自身的強(qiáng)度，同時(shí)也沒(méi)有考慮結(jié)構(gòu)具體承受的荷載及構(gòu)件在荷載作用下的力學(xué)特性和破壞模式。

3.2建筑物的災(zāi)害易損性分析

災(zāi)害易損性評(píng)價(jià)中，常見(jiàn)的災(zāi)害類(lèi)型有地震、泥石流、雷電、落石等，承災(zāi)體的類(lèi)型也具有多樣性，如：建筑物、土地資源、交通設(shè)施、生命線(xiàn)工程、工農(nóng)業(yè)、金融和文化產(chǎn)業(yè)、人口等[14]。以建筑物為例，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，探討其在不同災(zāi)害類(lèi)型作用下的易損性分析方法。

3.2.1地震作用下建筑物的易損性分析

地震易損性分析發(fā)展的比較成熟。建筑結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)易損性分析，對(duì)于預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的抗震性能、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)和維修決策等具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

地震抗倒塌易損性表示結(jié)構(gòu)在給定地震動(dòng)強(qiáng)度下，達(dá)到或超過(guò)某種極限狀態(tài)的條件失效概率。

(1)

式(1)表示結(jié)構(gòu)的失效概率。D表示結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)的定量標(biāo)準(zhǔn)；dsi表示某一極限狀態(tài)；SE表示某一地震動(dòng)強(qiáng)度。選擇一組地震動(dòng)記錄，通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)法，計(jì)算結(jié)構(gòu)在連續(xù)地震動(dòng)強(qiáng)度連續(xù)變化下對(duì)應(yīng)的失效概率，即地震易損性曲線(xiàn)(seismic fragility curve)。

地震易損性曲線(xiàn)是統(tǒng)計(jì)已有的地震災(zāi)害數(shù)據(jù)得到的，結(jié)果的可信度高，但由于實(shí)際情況的不同，易損性曲線(xiàn)的應(yīng)用可能受到受災(zāi)區(qū)地震類(lèi)型以及建筑物特性的限制，使用范圍比較狹窄，而且數(shù)據(jù)往往也比較離散，易損性曲線(xiàn)不易得到。因此，可結(jié)合理論分析與數(shù)值模擬的方法，彌補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法的不足，提高評(píng)估的可靠性及適用性。

3.2.2泥石流作用下建筑物的易損性分析

泥石流災(zāi)害中建筑物的易損性研究始于20世紀(jì)90年代的歐洲[15]。發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法在泥石流易損性評(píng)價(jià)中依然是一種重要的評(píng)價(jià)方法。通過(guò)統(tǒng)計(jì)泥石流災(zāi)害數(shù)據(jù)，建立了特定建筑物結(jié)構(gòu)易損性與流深、流速等強(qiáng)度指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)公式和曲線(xiàn)。如：Fuchs等[16]通過(guò)調(diào)查分析1997年奧地利阿爾卑斯山區(qū)的泥石流災(zāi)害資料，以流深為強(qiáng)度指標(biāo)，以建筑物損失與重建費(fèi)用比值作為易損度，建立了該地區(qū)典型磚混結(jié)構(gòu)建筑物的易損性曲線(xiàn)，并將該曲線(xiàn)發(fā)展為二次函數(shù)表達(dá)式[17]：

(2)

式中：x為泥石流深度；f(x)為易損度。

可見(jiàn)，地震、泥石流、滑坡等地質(zhì)和自然災(zāi)害作用下的建筑物易損性評(píng)價(jià)多采用由統(tǒng)計(jì)確定的經(jīng)驗(yàn)值表示。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立災(zāi)害強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)與承災(zāi)體的易損度或毀傷概率之間的關(guān)系曲線(xiàn)，通過(guò)曲線(xiàn)，可以簡(jiǎn)便快捷地查到某一類(lèi)建筑物在遭遇特定強(qiáng)度的災(zāi)害下達(dá)到某一等級(jí)毀傷的毀傷概率或易損度，從而為該地區(qū)的建筑物的設(shè)計(jì)規(guī)劃和防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)。經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法也經(jīng)常用來(lái)統(tǒng)計(jì)影響建筑物易損性的各個(gè)因素，用多參數(shù)回歸分析等方法，建立易損性指數(shù)與影響因子的經(jīng)驗(yàn)公式。

經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法提出較早，發(fā)展相對(duì)完善，應(yīng)用也較多，一般不需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算，使用起來(lái)經(jīng)濟(jì)方便，特別是涉及某個(gè)地區(qū)或城市大量的建筑物需要進(jìn)行易損性分析時(shí)。但對(duì)單體的易損性分析評(píng)估顯得不足，針對(duì)某一統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出的易損性評(píng)估曲線(xiàn)或公式的普適性較差，且力學(xué)機(jī)理不明。因此，可結(jié)合數(shù)值計(jì)算和模型試驗(yàn)的手段來(lái)獲得建筑物結(jié)構(gòu)易損性的機(jī)理模型。由于建筑物易損性研究問(wèn)題本身的復(fù)雜性，經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法仍將作為建筑物易損度研究的重要手段，力學(xué)機(jī)理明晰的研究方法則將成為今后研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)[18]。

3.2.3戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)易損性分析

戰(zhàn)場(chǎng)上彈藥攻擊的對(duì)象稱(chēng)為目標(biāo)。常見(jiàn)的典型目標(biāo)有：飛機(jī)、車(chē)輛、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、艦船、野戰(zhàn)工事、地下硬目標(biāo)等。其中，飛機(jī)、車(chē)輛、艦船等目標(biāo)的易損性評(píng)估方法有毀傷樹(shù)圖法、馬爾可夫鏈法以及降階態(tài)易損性分析法等。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)目標(biāo)，其各個(gè)組成系統(tǒng)以及子系統(tǒng)功能之間的耦合作用比較明顯，常考慮用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等評(píng)估方法。

戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)的易損性是目標(biāo)對(duì)給定的毀傷作用下的敏感性的定量度量。典型的戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)易損性評(píng)估步驟包括：(1)目標(biāo)物理特性與功能特性分析；(2)目標(biāo)可能遭受的武器效應(yīng)和相關(guān)的毀傷機(jī)理的分析；(3)定義目標(biāo)關(guān)鍵部件；(4)根據(jù)關(guān)鍵部件的殺傷類(lèi)別確定部件的破壞狀態(tài)；(5)部件的毀傷概率；(6)根據(jù)部件的毀傷對(duì)目標(biāo)整體性能的影響及部件的毀傷概率，計(jì)算整體目標(biāo)的易損性[19]。

可見(jiàn)，不同領(lǐng)域所用的易損性分析方法是不相同的，對(duì)不同目標(biāo)的分析角度也不同?？紤]到每個(gè)領(lǐng)域自身的特性，這些方法都有其特定的適用對(duì)象。

4　影響目標(biāo)易損性的因素

在結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置上，如果某個(gè)構(gòu)件的破壞比較容易引起結(jié)構(gòu)大范圍的破壞，則該構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中過(guò)分重要，其存在就增加了結(jié)構(gòu)的易損性；從功能角度考慮，如果某個(gè)部件的毀傷會(huì)造成整體目標(biāo)系統(tǒng)功能的嚴(yán)重下降，在功能上該部件的存在也會(huì)增加系統(tǒng)的易損性。這類(lèi)構(gòu)件或部件所在區(qū)域的毀傷，會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成較大影響，我們稱(chēng)之為“關(guān)鍵部位”。

如果某個(gè)構(gòu)件在外部力的作用下，該構(gòu)件自身更容易破壞，則稱(chēng)這樣的構(gòu)件為“薄弱點(diǎn)”。

結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為易損性的實(shí)質(zhì)是結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在這些“關(guān)鍵部位”和“薄弱點(diǎn)”。當(dāng)結(jié)構(gòu)遭受的毀傷因素不同時(shí)，其“關(guān)鍵部位”和“薄弱點(diǎn)”可能不同，其在對(duì)應(yīng)的毀傷因素下的易損性也不相同。

4.1不同毀傷元對(duì)同一目標(biāo)的易損性

雖然易損性是目標(biāo)自身的一種屬性，但是當(dāng)目標(biāo)受到不同的毀傷元作用時(shí)，目標(biāo)表現(xiàn)的易損性是不相同的。例如，美國(guó)世貿(mào)大廈在最初設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到大型飛機(jī)撞擊的可能性，在被撞擊后并未馬上倒塌或發(fā)生傾斜，而是自上而下垂直垮塌的，這是因?yàn)轱w機(jī)上30 t的航空煤油爆炸燃燒，產(chǎn)生上千攝氏度的高溫，使得鋼材軟化，結(jié)構(gòu)承重作用大大降低，從而導(dǎo)致整個(gè)建筑在兩小時(shí)之內(nèi)垮塌。世貿(mào)大廈在這里表現(xiàn)的即為其抗撞不抗火的特性，表明目標(biāo)對(duì)不同的毀傷元的易損性是有差別的。

4.2毀傷元作用位置對(duì)目標(biāo)易損性的影響

同一毀傷元下，目標(biāo)不同位置的易損性不盡相同。以人體為例，在質(zhì)量與形狀相同的彈片垂直入射下，身體各個(gè)部位的物理毀傷會(huì)有差別，肌肉等軟組織物理受損程度更嚴(yán)重，骨骼組織相對(duì)耐打擊。從人體機(jī)能受損角度考慮，作用在心臟、頭部等要害部位的危害更大，更致命，作用在四肢等非要害部位的危害相對(duì)較小，非致命。因此，目標(biāo)不同位置的易損性可能不同。

4.3毀傷元作用方向?qū)δ繕?biāo)易損性的影響

以侵徹作用為例，當(dāng)彈體以不同角度命中目標(biāo)時(shí)，侵徹深度也在變化。當(dāng)命中角在一定范圍內(nèi)(35°～45°)時(shí)，往往發(fā)生跳彈現(xiàn)象，毀傷效果大大降低。如坦克的炮塔設(shè)計(jì)成斜面，就是為了增大發(fā)生跳彈的幾率，減少?gòu)楏w對(duì)炮塔的損傷，從而提高坦克的生存率。圖1為彈體以不同入射角侵徹拱形結(jié)構(gòu)。當(dāng)彈速一定時(shí)，一般情況下正侵徹Ⅰ比斜侵徹Ⅱ?qū)Y(jié)構(gòu)的毀傷效果大。

在計(jì)算平射炮彈對(duì)裝甲車(chē)輛的易損性時(shí)，若將裝甲車(chē)輛等效為點(diǎn)目標(biāo)，由于裝甲車(chē)輛不同部位裝甲厚度不同，從不同角度打擊目標(biāo)時(shí)，對(duì)應(yīng)打擊效果也不一樣。等效點(diǎn)目標(biāo)的易損性和毀傷因素的作用方向有關(guān)。

圖1　拱形結(jié)構(gòu)遭受武器攻擊方向示意

4.4同一毀傷因素對(duì)不同目標(biāo)的易損性

毀傷元對(duì)不同目標(biāo)將表現(xiàn)不同的作用。這主要由目標(biāo)自身特性決定，裝甲車(chē)輛比普通車(chē)輛的抗侵徹能力要高，采取隔震措施的結(jié)構(gòu)比未采取隔震的結(jié)構(gòu)抵抗震動(dòng)能力強(qiáng)，涂有防火材料的鋼材比普通鋼材的耐火性能要好，等等?？舍槍?duì)目標(biāo)自身的特點(diǎn)及目標(biāo)可能面臨的毀傷元威脅，采取的防護(hù)措施增加抵抗某種毀傷元的能力，從而降低其對(duì)某一毀傷元的易損性。

4.5目標(biāo)的局部易損性與整體易損性

兩棟居民樓的簡(jiǎn)化如圖2所示。居民樓a兩層，每一層4個(gè)單元房間；居民樓b三層，每層6個(gè)單元房間。所用建筑材料相同，建筑結(jié)構(gòu)形式相近，并按照相同的抗力標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。a、b樓的單元房間都相同。

圖2　不同居民樓遭受導(dǎo)彈打擊模式示意

a、b遭受相同的打擊模式，導(dǎo)彈的速度、入射角、彈著角、打擊部位與打擊方向均相同?？芍诖朔N相同打擊模式下，遭受導(dǎo)彈攻擊的兩個(gè)單元房間的破壞模式與破壞程度相近。若僅發(fā)生被攻擊單元房間的破壞而其他房間完好無(wú)損，則a樓的破壞程度為1/8(即25 %)，b樓的破壞程度為1/18(即5.6 %)；從目標(biāo)易損性定義來(lái)看，在該打擊模式下，a樓比b樓更易損，但是在考察每個(gè)單元房間時(shí)，它們的易損性都是相同的。

5　結(jié)束語(yǔ)

各個(gè)領(lǐng)域有關(guān)于易損性的概念定義不盡相同，一直以來(lái)未經(jīng)歸納總結(jié)。本文通過(guò)對(duì)比不同領(lǐng)域易損性的概念，抽象出易損性定義的共同特征，給出了易損性的一般性定義，得出所有被研究對(duì)象的易損性概念本質(zhì)上是一致的。但在具體涉及的領(lǐng)域內(nèi)，可根據(jù)研究對(duì)象的特征對(duì)易損性的概念進(jìn)行具體化。

對(duì)不同領(lǐng)域易損性評(píng)估方法的比較，明晰了每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性，并概括了影響目標(biāo)易損性的因素。現(xiàn)有的易損性的評(píng)估方法都難以驗(yàn)證評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性，一直以來(lái)也是易損性分析領(lǐng)域的難點(diǎn)。今后在這方面有待深化研究，以彌補(bǔ)評(píng)估結(jié)果驗(yàn)證方面的空白。

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鄒賓(1990～)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槟繕?biāo)易損性分析。

TU311.2

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[定稿日期]2014-03-02